基于混沌系统和汉明码的数字水印技术应用与研究

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随着计算机网络技术与数字通信技术的飞速发展,多媒体数据的交互得到迅速的普及,但是由此而来的多媒体数据的侵权和篡改现象日益严重。传统的数字签名技术对多媒体数据的保护有很大的局限性,数字水印技术能更有效的对多媒体数据进行保护,其基本思想是将水印信息嵌入到多媒体数据中,在不影响原多媒体数据的使用价值的前提下,能够有效的保护多媒体数据的版权、实现盗版跟踪和内容完整性认证。混沌系统具有较好的类随机特性、轨道的不可预测性、对初始条件及参数的高敏感性等诸多特性,这些特性使得其在数字水印领域的应用成为研究热点。   本文首先对数字水印技术进行了系统的介绍,主要内容包括数字水印技术的原理和框架、基本特征、水印分类、算法性能评估指标、常见攻击方法、典型水印算法和常见应用等方面。然后简要介绍了基于数字水印技术的篡改定位技术,主要是对一些典型的算法进行介绍分析,着重对Y-M算法和Wong算法进行了仿真实验。   本文在对现有数字水印算法分析的基础上,提出了一种基于Logistic混沌映射和汉明码的分散式相关块脆弱水印算法,用于图像完整性认证及内容篡改定位。将原始灰度图像划分为互不重叠的块,进行多次Logistic混沌映射,定位每个块的相关块,得到汉明码编码需要的bit序列;最后进行汉明码编码,认证图像的完整性。实验结果表明,该方案有比较好的图像保护能力,能检测和定位各种恶意篡改,例如插入,模糊,锐化,对比度修改,爆裂位。此外,该方案能成功抵抗VQ攻击和拼贴攻击。  
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